遼寧省丹東市第十五中學(xué)高三物理下學(xué)期摸底試題含解析

遼寧省丹東市第十五中學(xué)高三物理下學(xué)期摸底試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.（多選）（2014?寧夏一模）下列說(shuō)法正確的是（）A． 電子的衍射現(xiàn)象說(shuō)明實(shí)物粒子具有波動(dòng)性B． 光的波長(zhǎng)越小，光子的能量越小C． 原子核內(nèi)部某個(gè)質(zhì)子轉(zhuǎn)變?yōu)橹凶訒r(shí)，放出β射線D． 在α、β、γ這三種射線中，γ射線的穿透能力最強(qiáng)，α射線的電離能力最強(qiáng)E． 光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，遏止電壓與入射光的頻率有關(guān)參考答案：ADE光的波粒二象性；X射線、α射線、β射線、γ射線及其特性解：A、電子的衍射現(xiàn)象說(shuō)明實(shí)物粒子具有波動(dòng)性，電子是實(shí)物粒子，故A正確；B、光的波長(zhǎng)越小，頻率越大，則光子的能量越大，故B錯(cuò)誤；C、原子核內(nèi)部某個(gè)中子轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)子時(shí)，放出β射線，故C錯(cuò)誤；D、在α、β、γ這三種射線中，γ射線的穿透能力最強(qiáng)，α射線的電離能力最強(qiáng)，故D正確；E、光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，根據(jù)eU0=hγ0，可知，遏止電壓與入射光的頻率成正比，故E正確；故選：ADE．2.（單選）如圖8所示，細(xì)線的一端固定于O點(diǎn)，另一端系一小球．在水平拉力作用下，小球以恒定速率在豎直平面內(nèi)由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)．在此過(guò)程中拉力的瞬時(shí)功率變化情況是（）A．先增大，后減小

B．逐漸減小C．逐漸增大

D．先減小，后增大參考答案：C3.均勻磁場(chǎng)中有一由半圓弧及其直徑構(gòu)成的導(dǎo)線框，半圓直徑與磁場(chǎng)邊緣重合;

磁場(chǎng)方向垂直于半圓面（紙面）向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0．使該線框從靜止開(kāi)始繞過(guò)圓心O、垂直于半圓面的軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)半周，在線框中產(chǎn)生感應(yīng)電流?，F(xiàn)使線框保持圖中所示位置，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間線性變化。為了產(chǎn)生與線框轉(zhuǎn)動(dòng)半周過(guò)程中同樣大小的電流，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化率的大小應(yīng)為（

）A． B． C． D．

參考答案：C4.如圖(甲)所示,兩固定的豎直光滑金屬導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)且電阻不計(jì).有質(zhì)量、長(zhǎng)度均相同的導(dǎo)體棒c、d,置于邊界水平的勻強(qiáng)磁場(chǎng)上方同一高度h處.磁場(chǎng)寬為3h,方向與導(dǎo)軌平面垂直.先由靜止釋放c,c剛進(jìn)入磁場(chǎng)即做勻速運(yùn)動(dòng),此時(shí)再由靜止釋放d,兩導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌始終保持良好接觸,用ac表示c的加速度,Ekd表示d的動(dòng)能,xc、xd分別表示c、d相對(duì)釋放點(diǎn)的位移.圖(乙)中正確的是()三、非選擇題：本大題共4小題，共52分。按題目要求作答。解答題應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟，只寫(xiě)出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位。參考答案：BD

解析:c棒在未進(jìn)入磁場(chǎng)前做自由落體運(yùn)動(dòng),加速度為重力加速度;c棒進(jìn)入磁場(chǎng)后,d棒開(kāi)始做自由落體運(yùn)動(dòng),在d棒進(jìn)入磁場(chǎng)前的這段時(shí)間內(nèi),c棒運(yùn)動(dòng)了2h,此過(guò)程c棒做勻速運(yùn)動(dòng),加速度為零;d棒進(jìn)入磁場(chǎng)后,c、d棒均以相同速度切割磁感線,回路中沒(méi)有感應(yīng)電流,它們均只受重力直至c棒出磁場(chǎng);而且c棒出磁場(chǎng)后不再受安培力,也只受重力.故選項(xiàng)B正確,選項(xiàng)A錯(cuò).d棒自開(kāi)始下落到2h的過(guò)程中,只受重力,機(jī)械能守恒,動(dòng)能與位移的關(guān)系是線性的;在c棒出磁場(chǎng)后,d棒切割磁感線且受到比重力大的安培力,完成在磁場(chǎng)余下的2h的位移,動(dòng)能減小,安培力也減小,合力也減小,在Ekdxd圖像中Ekd的變化趨勢(shì)越來(lái)越慢;d棒出磁場(chǎng)后,只受重力,機(jī)械能守恒,Ekdxd圖像中的關(guān)系又是線性的,且斜率與最初相同,均等于重力.故選項(xiàng)D正確,選項(xiàng)C錯(cuò).5.靜電透鏡是利用靜電場(chǎng)使電子束會(huì)聚或發(fā)散的一種裝置，其中某部分靜電場(chǎng)的分布如下圖所示。虛線表示這個(gè)靜電場(chǎng)在xoy平面內(nèi)的一簇等勢(shì)線，等勢(shì)線形狀相對(duì)于ox軸、oy軸對(duì)稱。等勢(shì)線的電勢(shì)沿x軸正向增加，且相鄰兩等勢(shì)線的電勢(shì)差相等。一個(gè)電子經(jīng)過(guò)P點(diǎn)（其橫坐標(biāo)為－x0）時(shí)，速度與ox軸平行。適當(dāng)控制實(shí)驗(yàn)條件，使該電子通過(guò)電場(chǎng)區(qū)域時(shí)僅在ox軸上方運(yùn)動(dòng)。在通過(guò)電場(chǎng)區(qū)域過(guò)程中，該電子沿y方向的分速度v，隨位置坐標(biāo)x變化的示意圖是（

）

參考答案：答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.（2）一束細(xì)光束由真空沿著徑向射入一塊半圓柱形透明體，如圖（a）所示，對(duì)其射出后的折射光線的強(qiáng)度進(jìn)行記錄，發(fā)現(xiàn)折射O

光線的強(qiáng)度隨著θ的變化而變化，如圖（b）的圖線所示.此透明體的臨界角為

▲，折射率為

▲

.參考答案：60°（2分），7.如圖所示為甲、乙、丙三個(gè)物體在同一直線上運(yùn)動(dòng)的s-t圖象，比較前5s內(nèi)三個(gè)物體的平均速度大小為_(kāi)___________；比較前10s內(nèi)三個(gè)物體的平均速度大小有′____′____′（填“>”“=’“<”）參考答案：>

>

=

=8.如右圖所示，質(zhì)點(diǎn)A從某一時(shí)刻開(kāi)始在豎直平面內(nèi)沿順時(shí)針?lè)较蜃鰟蛩賵A周運(yùn)動(dòng)，出發(fā)點(diǎn)是與圓心O等高的點(diǎn)a，與此同時(shí)，位于圓心的質(zhì)點(diǎn)B自由下落。已知圓的半徑為R=19.6m，則質(zhì)點(diǎn)A的角速度至少

，才能使A、B相遇。參考答案：9.在共點(diǎn)力合成的實(shí)驗(yàn)中，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫(huà)出力的

圖示，如圖所示．圖上標(biāo)出了F1、F2、F、F′'四個(gè)力，其中

（填上述字母）不是由彈簧秤直接測(cè)得的．若F與F′

的

_基本相等，

_基本相同，說(shuō)明共點(diǎn)

力合成的平行四邊行定則得到了驗(yàn)證．參考答案：10.（3分）一個(gè)質(zhì)量為m0靜止的ω介子衰變?yōu)槿齻€(gè)靜止質(zhì)量都是m的π介子，它們?cè)谕黄矫鎯?nèi)運(yùn)動(dòng)，彼此運(yùn)動(dòng)方向的夾角為120°，光在真空中的傳播速度為c，則每個(gè)π介子的動(dòng)能為

。參考答案：（3分）11.在右圖所示的光電管的實(shí)驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)用一定頻率的單色光A照射光電管時(shí)，電流表指針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，而用另一頻率的單色光B照射時(shí)不發(fā)生光電效應(yīng)，那么用A光照射光電管時(shí)流過(guò)電流表G的電流方向是________（選填“a流向b”或“b流向a”）；兩種單色光的波長(zhǎng)大小關(guān)系是λA_______λB（選填“大于”、“等于”或“小于”）。參考答案：a流向b；小于12.場(chǎng)強(qiáng)為E、方向豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)中有兩小球A、B，它們的質(zhì)量分別為m１、m２，電量分別為、．A、B兩球由靜止釋放，重力加速度為g，則小球A和Ｂ組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒應(yīng)滿足的關(guān)系式為．參考答案：由題意，小球A和B組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，必定滿足動(dòng)量守恒的條件：系統(tǒng)的所受合外力為零；兩球受到重力與電場(chǎng)力，則知電場(chǎng)力與重力平衡，則得：。13.已知U有一種同位素，比U核多3個(gè)中子。某時(shí)刻，有一個(gè)這樣的同位素核由靜止?fàn)顟B(tài)發(fā)生衰變，放出的粒子的速度大小為v0。①試寫(xiě)出衰變的核反應(yīng)方程___________________（產(chǎn)生的新核的元素符號(hào)可用Y表示）；②衰變后的殘核初速度大小為_(kāi)___________

___參考答案：①

U→Y+He；

②

三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（4分）已知?dú)馀輧?nèi)氣體的密度為1.29kg/，平均摩爾質(zhì)量為0.29kg/mol。阿伏加德羅常數(shù)，取氣體分子的平均直徑為，若氣泡內(nèi)的氣體能完全變?yōu)橐后w，請(qǐng)估算液體體積與原來(lái)氣體體積的比值。（結(jié)果保留一位有效數(shù)字）。參考答案：設(shè)氣體體積為，液體體積為氣體分子數(shù),(或)則

（或）解得

(都算對(duì))解析：微觀量的運(yùn)算，注意從單位制檢查運(yùn)算結(jié)論，最終結(jié)果只要保證數(shù)量級(jí)正確即可。設(shè)氣體體積為，液體體積為氣體分子數(shù),(或)則

（或）解得

(都算對(duì))15.（選修模塊3－4）如圖所示是一種折射率n=1.5的棱鏡用于某種光學(xué)儀器中?，F(xiàn)有一束光線沿MN的方向射到棱鏡的AB界面上，入射角的大小。求光在棱鏡中傳播的速率及此束光線射出棱鏡后的方向（不考慮返回到AB面上的光線）。

參考答案：解析：由得（1分）

由得，（1分）

由＜，可知C＜45°（1分）

而光線在BC面的入射角＞C，故光線在BC面上發(fā)生全反射后，垂直AC面射出棱鏡。（2分）

四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示．相距為d、板間電壓為的平行金屬板間有方向垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)；op和x軸的夾角，在poy區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，pox區(qū)域內(nèi)有沿x軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小為E：一質(zhì)量為m、電量為q的正離子沿平行于金屬板、垂直磁場(chǎng)的方向射入板問(wèn)并做勻速直線運(yùn)動(dòng)，從坐標(biāo)為（0,L）的a點(diǎn)垂直y軸進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域，從op上某點(diǎn)沿y軸負(fù)方向離開(kāi)磁場(chǎng)進(jìn)入電場(chǎng)，不計(jì)離子的重力。(1)離子在平行金屬板間的運(yùn)動(dòng)速度：(2)poy區(qū)域內(nèi)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B；(3)離子打在x軸上對(duì)應(yīng)點(diǎn)的坐標(biāo)。

參考答案：見(jiàn)解析17.如圖所示是建筑工地常用的一種“深穴打夯機(jī)”。工作時(shí)，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)兩個(gè)緊壓夯桿的滾輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)將夯桿從深為h的坑中提上來(lái)，當(dāng)兩個(gè)滾輪彼此分開(kāi)時(shí)，夯桿被釋放，最后夯在自身重力作用下，落回深坑，夯實(shí)坑底。然后兩個(gè)滾輪再次壓緊，夯桿再次被提上來(lái)，如此周而復(fù)始工作。已知兩個(gè)滾輪邊緣線速度v恒為4m/s，每個(gè)滾輪對(duì)夯桿的正壓力FN=2×104N，滾輪與夯桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0．3，夯桿質(zhì)量m=1×103kg，坑深h=6．4m。假定在打夯的過(guò)程中坑的深度變化及夯與坑底的作用時(shí)間均忽略不計(jì)，且夯桿底端升到坑口時(shí)，速度恰好為零。取g=10m/s2，求：（1）夯桿上升過(guò)程中被滾輪釋放時(shí)的速度為多大？此時(shí)夯桿底端離坑底多高？（2）打夯周期是多少？參考答案：解:⑴勻加速階段：

得

得

勻減速階段：

得由于所以桿上升過(guò)程為先加速，后勻速，再減速至零，

因此，釋放時(shí)桿速度為v=4m/s,桿離坑底⑵勻加速階段：勻速階段：

勻減速階段：

下落階段：

總時(shí)間：

得

18.如圖所示，在xOy平面直角坐標(biāo)系中，直角三角形ACD內(nèi)存在垂直平面向里磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，線段CO=OD=L，CD邊在x軸上，∠ADC=30°。電子束沿y軸方向以相同的速度v0從CD邊上的各點(diǎn)射入磁場(chǎng)，已知這些電子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑均為，在第四象限正方形ODQP內(nèi)存在沿x軸正方向、大小為E=Bv0的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在y=－L處垂直于y軸放置一足夠大的平面熒光屏，屏與y軸交點(diǎn)為P。忽略電子間的相互作用，不計(jì)電子的重力。(1)電子的比荷；(2)從x軸最右端射入電場(chǎng)中的電子打到熒光屏上的點(diǎn)與P點(diǎn)間的距離：(3)射入電場(chǎng)中的電子打到熒光屏上的點(diǎn)距P的最遠(yuǎn)距離。參考答案：(1)(2)

(3)分析】根據(jù)電子束沿速度v0射入磁場(chǎng)，然后進(jìn)入電場(chǎng)可知，本題考查帶電粒子在磁場(chǎng)和電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，根據(jù)在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)，在電場(chǎng)中做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，運(yùn)用牛頓第二定律結(jié)合幾何知識(shí)并且精確作圖進(jìn)行分析求解；【詳解】（1）由題意可知電子在磁場(chǎng)中的軌跡半徑由牛頓第二定律得電子的比荷；（2）若電子能進(jìn)入電場(chǎng)中，且離O點(diǎn)右側(cè)最遠(yuǎn)，則電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)圓軌跡應(yīng)恰好與邊AD相切，即粒子從F點(diǎn)離開(kāi)磁場(chǎng)進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)，離O點(diǎn)最遠(yuǎn)：設(shè)電子運(yùn)動(dòng)軌跡的圓心為點(diǎn)。則從F點(diǎn)射出的電子，做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，有，代入得電子射出電